5分鐘了解太空筆的歷史美國用過鉛筆嗎(我國的太空筆什么樣)
妙人
有這么一個段子,說是在冷戰(zhàn)的太空競賽期間,美國宇航局向公眾征求建議,開發(fā)一種能夠在太空使用的筆。
太空的環(huán)境非常特殊,尤其是幾乎沒有重力,這給一個人的生活的方方面面都帶來了麻煩,其中也包括寫字。為了便于宇航員進行記錄,美國宇航局希望開發(fā)一種能夠在微重力及各種不同溫度下能夠以不同的角度進行書寫的筆,并面向全美國征集意見,集思廣益。
結(jié)果,有一個人弱弱地問了一句:你們試過鉛筆嗎……
美國宇航局沉默了。
一群科學家,學成了書呆子,以至于忘記了最基本的常識……
段子終究是段子,并不是真事。很多喜歡拿這個段子說事的人,不過是因為自己沒有知識,所以產(chǎn)生了對有知識的人的抵觸情緒,就好像很多人會仇富一樣??茖W家心思縝密,怎么可能連鉛筆都不知道呢?
鉛筆之所以沒有在太空中大顯神威,完全因為它不適合進入太空。這是怎么回事呢?
實際上,當人類剛剛登上太空的時候,科學家就發(fā)現(xiàn)圓珠筆不適合微重力環(huán)境的問題了。我們用筆在紙上寫字,其原理就是利用地球的重力,讓筆管中的墨水“流”下來,然后附著在紙面,留下痕跡,這就是我們寫出來的字跡。
在太空的微重力環(huán)境下,墨水就不能這么輕易地流下來了,寫字當然就不方便了。而且,流出的墨水不會完全附著在紙上,還會滲漏出來,漂浮在航天器中,帶來種種不便。
照這么看,鉛筆確實是一種很好的解決方案。鉛筆的筆芯是固體,也就是石墨,這就不需要像其他筆一樣通過液體墨水的流動留下痕跡,據(jù)說前蘇聯(lián)的宇航員就曾經(jīng)用過鉛筆。還有美國宇航局在1962年發(fā)射的友誼7號載人飛船中,宇航員約翰·格倫也曾經(jīng)配備了一根鉛筆。
既然鉛筆已經(jīng)有了登上太空的歷史,為何最終還是被“趕下來”了呢?
這同樣和重力有關。鉛筆在寫字的過程中,會散落一些石墨殘渣,木屑也可能脫落。這些殘渣在地表不會產(chǎn)生危害,可是在太空中,就會漂浮在航天器內(nèi),不僅可能通過吸入的方式給宇航員帶來身體危害,而且這兩種物質(zhì)都易燃,可能造成無法挽回的后果。
當然,美國宇航局也不傻,他們當時帶上太空的是自動鉛筆,沒有木屑。但用過鉛筆的人都知道,鉛筆寫字時難免會脫落大量的粉末,石墨又是導體,一旦這些細微的石墨粉末飄到設備的縫隙,就有可能導致短路,釀成大禍。
連鉛筆也不能使用,美國宇航局就真的只能想辦法開發(fā)新的工具了。但美國宇航局花錢如流水是出了名的,當他們嘗試自己研發(fā)的時候,發(fā)現(xiàn)成本直線飆升,最終不得不放棄了這一計劃。
正如今天的私營太空企業(yè)——Space X能夠通過低成本方式彌補美國宇航局短板一樣,美國有一家企業(yè)決定從事這方面的研發(fā),這家企業(yè)的名字叫費舍爾筆業(yè)公司。該公司巧妙地在經(jīng)過特殊設計的密封式氣壓筆芯中充入一定量的氮氣,通過人造壓力將高黏度墨水擠壓到筆尖,從而實現(xiàn)微重力環(huán)境下書寫的目的。
美國宇航局對這些比進行了嚴格的測試,結(jié)果非常好。于是,他們在1967年一口氣采購了400支費舍爾太空筆,單支的成本低至6美元,的確遠比他們自己進行研發(fā)要便宜得多。甚至到了1969年,連蘇聯(lián)也采購了100支太空筆,供他們自己的宇航員使用。
說了這么多,我國航天員在太空中使用的筆是什么樣的呢?
目前我國航天員在空間站內(nèi)使用的筆,也是專用的太空筆,是由廣東的一家公司研發(fā)的。這款太空筆在2012年的神舟9號任務中首次進入太空,經(jīng)過測試,被證明具備使用方便,書寫流暢,字跡清楚,無漏墨現(xiàn)象,筆芯油墨未出現(xiàn)用盡的情況等優(yōu)異特性。從神舟10號開始,這款太空筆就正式成為我國專用的太空筆了。
據(jù)介紹,這款太空筆可謂秀外慧中。其外形為祥云和天和核心艙造型的糅合,還運用了浮雕等工藝,結(jié)合金銀色調(diào)和太空專用合金材料,非常漂亮。其筆芯則采用了高黏度的特種油墨,自帶加壓裝置,便于在微重力環(huán)境下的書寫。
在研發(fā)之后,該公司又對太空筆進行了滲透性、干燥性、耐水性、耐光性、耐沖擊性、出芯機構靈活性檢驗等數(shù)十項檢測工作,再進行書寫性能測試、沖擊振動試驗、快速減壓試驗,并且在出廠前嚴格抽檢,任何一支筆不合格都要全部報廢。正是憑借這樣的高超工藝和嚴格要求,才造就了我國這款領先世界的太空筆。
我們還注意到,在2021年的時候,航天員劉伯明甚至在太空中使用毛筆進行書寫,這就更讓人困惑了??雌饋砻P比圓珠筆還不靠譜,因為寫毛筆字要先研墨,豈不是更要飄在失重環(huán)境中了?
實際上,劉伯明使用的毛筆,并不是我們?nèi)粘I钪幸姷降钠胀P,而是特制的。我們可以注意到,劉伯明在寫毛筆字的時候,根本沒有蘸墨汁,可見其根本原理和其他的太空筆還是有異曲同工之妙的,只不過筆尖不同罷了。
連一支筆都要如此考究,可見太空中沒有什么事是簡單的??偮牭接腥藛枺何覈鵀楹我ㄔO空間站?我想,這就是其中一個原因吧。在建設和使用空間站的過程中,我們需要在許許多多的方面進行技術研發(fā)和突破,對我國的科技來說是一次全面的考驗和提升,更可以說是綜合國力的彰顯。
時至今日,航天產(chǎn)業(yè)已經(jīng)有許多技術應用在了我們的生活之中,這就是航天帶給我們的意義。今天的空間站上進行的實驗,未來一定還會讓我們的生活變得更加便捷和舒服。相信到那個時候,就不會有那么多人再提出這個問題了。